(57)【要約】  【課題】電動モータ駆動車両の制振効果をより向上させた制振制御装置を提供する。  【解決手段】第１のトルク目標値を設定する手段と、電動モータの回転速度推定値を算出し、回転速度推定値と実回転速度との偏差を求める手段と、バンドパスフィルタＨ(ｓ）を用いたＨ(ｓ)／Ｇp(ｓ）のフィルタを備え、前記偏差を前記フィルタに通すことにより第２のトルク目標値を算出する手段と、第１のトルク目標値と第２のトルク目標値を加えてモータトルク指令値とし、その指令値に出力トルクが一致するように制御し、かつＨ(ｓ)／Ｇp(ｓ）のフィルタの遮断周波数を、駆動系のねじり共振周波数ｆpとハイパス側遮断周波数ｆcHとの比およびローパス側遮断周波数ｆcLと上記ｆpとの比がＫfc＝ｆp／ｆcH＝ｆcL／ｆpとなるＫfcに設定した場合に、第２のトルク目標値をＫfb＝Ｋfc２−２・Ｋfc・ζp＋１なるゲインＫfb倍に増幅する手段を備えた電動モータ駆動車両の制振制御装置。【選択図】図２
2006166513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータを駆動源とする車両において、
前記電動モータの実回転速度またはそれに相当する値を検出するモータ回転速度検出手段と、
外部からの指令値または各種車両情報に応じて第１のトルク目標値を設定する第１のトルク目標値設定手段と、
後述するモータトルク指令値を入力して、車両へのトルク入力とモータ回転速度との伝達特性のモデルＧp(ｓ）に相当する特性を有するフィルタを通すことにより、前記電動モータの回転速度推定値を算出するモータ回転速度推定手段と、
前記回転速度推定値と前記実回転速度との偏差を求める偏差演算手段と、
分母次数と分子次数との差分が、前記モデルＧp(ｓ）の分母次数と分子次数との差分以上となる伝達特性を有するバンドパスフィルタＨ(ｓ）、つまり「Ｈ(ｓ）の分母次数−分子次数≧Ｇp(ｓ）の分母次数−分子次数」なる条件を満たす伝達特性を有するバンドパスフィルタＨ(ｓ）を用いたＨ(ｓ)／Ｇp(ｓ）のフィルタを備え、前記偏差演算手段で算出された偏差を入力し、前記フィルタを通すことにより、第２のトルク目標値を算出する第２のトルク目標値設定手段と、
前記第１のトルク目標値と第２のトルク目標値を加え合わせて前記モータトルク指令値とするモータトルク指令値演算手段と、
を備え、前記モータトルク指令値に前記電動モータの出力トルクを一致もしくは追従させるように制御し、
かつ、前記バンドパスフィルタＨ(ｓ）の遮断周波数を、駆動系のねじり共振周波数ｆpとハイパス側遮断周波数ｆcHとの比およびローパス側遮断周波数ｆcLと駆動系のねじり共振周波数ｆpとの比が、
Ｋfc＝ｆp／ｆcH＝ｆcL／ｆp
となるＫfcに設定した場合に、
前記第２のトルク目標値を
Ｋfb＝Ｋfc２−２・Ｋfc・ζp＋１（ただしζpは車両によって決まる定数）
なるゲインＫfb倍に増幅する増幅手段を備えたことを特徴とする電動モータ駆動車両の制振制御装置。
【請求項２】
電動モータを駆動源とする車両において、
前記電動モータの実回転速度またはそれに相当する値を検出するモータ回転速度検出手段と、
外部からの指令値または各種車両情報に応じて第１のトルク目標値を設定する第１のトルク目標値設定手段と、
分母次数と分子次数との差分が、車両へのトルク入力とモータ回転速度との伝達特性のモデルＧp(ｓ）の分母次数と分子次数との差分以上となる伝達特性Ｈ(ｓ）を有するバンドパスフィルタＨ(ｓ)を備え、後述するモータトルク指令値を入力して、上記バンドパスフィルタＨ(ｓ)を通過させることにより、モータトルク指令値のねじり共振周波数成分を出力する手段と、
前記実回転速度をＨ(ｓ)／Ｇp(ｓ）なる特性を有するフィルタを通すことによって電動モータにかかるトルクのねじり共振周波数成分を出力する手段と、
前記モータトルク指令値のねじり共振周波数成分と、前記電動モータにかかるトルクのねじり共振周波数成分との偏差を求めて第２のトルク目標値とする偏差演算手段と、
前記第１のトルク目標値と第２のトルク目標値を加え合わせて前記モータトルク指令値とするモータトルク指令値演算手段と、
を備え、前記モータトルク指令値に前記電動モータの出力トルクを一致もしくは追従させるように制御し、
かつ、前記バンドパスフィルタＨ(ｓ)の遮断周波数を、駆動系のねじり共振周波数ｆpとハイパス側遮断周波数ｆcHとの比およびローパス側遮断周波数ｆcLと駆動系のねじり共振周波数ｆpとの比が、
Ｋfc＝ｆp／ｆcH＝ｆcL／ｆp
となるＫfcに設定した場合に、
前記第２のトルク目標値を
Ｋfb＝Ｋfc２−２・Ｋfc・ζp＋１（ただしζpは車両によって決まる定数）
なるゲインＫfb倍に増幅する増幅手段を備えたことを特徴とする電動モータ駆動車両の制振制御装置。
【請求項３】
前記Ｇp(ｓ）とＨ(ｓ）が前記と同じである場合に、
前記増幅手段のゲインＫfbを、
Ｋfb＝Ｋfc２＋１
としたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動モータ駆動車両の制振制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の電動モータ駆動車両の制振制御装置において、
前記第２のトルク目標値設定手段におけるＨ(ｓ)／Ｇp(s）をＨ(ｓ)と１／Ｇp(s）とに分け、そのＨ(ｓ)を、Ｈ１(ｓ)、Ｈ２(ｓ)、…、Ｈn(ｓ)のｎ個の直列構成とし、前記増幅手段をＫfb１、Ｋfb２、…、Ｋfbnのｎ個の直列構成としたことを特徴とする電動モータ駆動車両の制振制御装置。
【請求項５】
請求項２に記載の電動モータ駆動車両の制振制御装置において、
前記モータトルク指令値のねじり共振周波数成分を出力する手段におけるバントパスフィルタＨ(ｓ)を、Ｈ１(ｓ)、Ｈ２(ｓ)、…、Ｈn(ｓ)のｎ個の直列構成とし、前記電動モータにかかるトルクのねじり共振周波数成分を出力する手段におけるＨ(ｓ)／Ｇp(s）をＨ(ｓ)と１／Ｇp(s）とに分け、そのＨ(ｓ)を、Ｈ１(ｓ)、Ｈ２(ｓ)、…、Ｈn(ｓ)のｎ個の直列構成とし、前記増幅手段をＫfb１、Ｋfb２、…、Ｋfbnのｎ個の直列構成としたことを特徴とする電動モータ駆動車両の制振制御装置。
【請求項６】
前記Ｋfcを、Ｋfc≠１にしたことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の電動モータ駆動車両の制振制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータによって駆動される車両におけるトルクの振動を抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動モータを駆動源とする車両におけるトルク振動を抑制する制振制御装置としては、例えば後記特許文献１に記載のものがある。  
上記従来の制振制御装置においては、各種車両情報に応じて第１のトルク目標値を設定し、また、後述するモータトルク指令値を入力し、車両へのトルク入力とモータ回転速度との間の伝達特性のモデルＧp(ｓ）に相当する特性を有するフィルタを通すことによってモータ回転速度を推定し、その回転速度推定値と実際のモータ回転速度との偏差を求め、分母次数と分子次数との差分が、前記モデルＧp(ｓ）の分母次数と分子次数との差分以上となる伝達特性Ｈ(ｓ）、つまり「Ｈ(ｓ）の分母次数−分子次数≧Ｇp(ｓ）の分母次数−分子次数」なる条件を満たす伝達特性Ｈ(ｓ）を用いたモデルＨ(ｓ)／Ｇp(ｓ）のフィルタを備え、上記偏差を上記Ｈ(ｓ）／Ｇp(ｓ）なるフィルタに通すことによって、第２のトルク目標値を算出し、第１のトルク目標値と第２のトルク目標値を加え合わせて前記モータトルク指令値とし、該モータトルク指令値に実モータの出力トルクを一致もしくは追従させるように制御している。  
上記のような従来の制振制御における伝達特性Ｈ(ｓ）を持つバンドパスフィルタの構成手段として、ローパス側、ハイパス側の減衰特性（ｄＢ／ｄｅｃ）を概略一致させ、駆動系のねじり共振周波数が対数軸上でＨ(ｓ）の通過帯域の中央となるように構成する方法が知られている。これにより、理論上、不要な振動に対し、位相差０でキャンセルトルクを与えられるため、振動抑制に最大の効果を発揮することができている。  
【特許文献１】特開２００３−０９５６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記のような従来の制振制御を適用すると、ゲインの設定が適切でない場合にはギアのバックラッシュ等に起因して生じる外乱トルク要素に対して振動的な応答となったり、ねじり共振周波数を完全に０とすることが出来なかった。  
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、電動モータ駆動車両における制振効果をより向上させた制振制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の目的を達成するため、本発明においては、第２のトルク目標値設定手段におけるバンドパスフィルタＨ(ｓ）において、ねじり共振周波数ｆpとハイパス側遮断周波数ｆcHとの比およびローパス側遮断周波数ｆcLとねじり共振周波数ｆpとの比の関係Ｋfcを、
Ｋfc＝ｆp／ｆcH＝ｆcL／ｆp
となる値に設定した場合に、第２のトルク目標値を
Ｋfb＝Ｋfc２−２・Ｋfc・ζp＋１  （ただしζpは車両によって決まる定数）
なるゲインＫfb倍に増幅する増幅手段を備えるように構成している。  
あるいは上記のゲインＫfbを
Ｋfb＝Ｋfc２＋１
に増幅する増幅手段を備えるように構成している。
【発明の効果】
【０００５】
上記のように、第２のトルク目標値をＫfb＝Ｋfc２−２・Ｋfc・ζp＋１にしたことにより、ギアのバックラッシュ等に起因して生じる外乱トルクに対して振動的な応答にならない（つまり振動しない）ようにすることが出来る。また、上記ゲインをＫfb＝Ｋfc２＋１とした場合には、フィードバックトルクをゲイン０ｄＢとして減衰することなく第２のトルク目標値としてフィードバックすることが可能となるので、ねじり共振周波数の外乱トルクを完全に０（外乱のある周波数成分を０）にすることが出来る、という効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１は本発明の一実施の形態を示すブロック図である。  
図１において、１は車両のアクセル操作量を検出するアクセル開度センサ、２はモータトルク設定部、３は制振制御部、４はモータトルク制御部（何れも詳細後述）であり、モータトルク制御部の出力信号に応じてモータ５を制御する。６はモータ５の回転速度を検出するためのモータ回転角センサ、７はモータ５の回転を車輪８、９に伝達する駆動軸である。
【０００７】
モータトルク設定部２は、アクセル開度センサ１で検出したアクセル開度とモータ回転角センサ６から検出したモータ回転速度とに基づいてモータトルクの目標値（第１のトルク目標値Ｔ１）を設定する。この第１のトルク目標値Ｔ１は、例えばアクセル開度とモータ回転速度とに対応したトルク目標値のマップを予め記憶しておき、そのときのアクセル開度とモータ回転速度とに応じた値を読み出し、その値をＧｍ(ｓ）／Ｇp(ｓ）なる伝達特性を有するフィルタを通すことによって算出する。なお、アクセル開度とモータ回転速度とから求める代わりに上位コントローラからのトルク指令値を用いてもよい。  
上記のＧｍ(ｓ）は車両へのトルク入力とモータ回転速度の応答目標を示すモデル（理想モデル）であり、Ｇp(ｓ）は車両へのトルク入力とモータ回転速度の伝達特性を示すモデルである。
【０００８】
制振制御部３は、第１のトルク目標値Ｔ１とモータ回転速度とを入力し、後述する演算を行って第１のトルク目標値Ｔ１と第２のトルク目標値Ｔ２とを加算したモータトルク指令値Ｔを出力する。  
モータトルク制御部４は、上記モータトルク指令値Ｔにモータ５の出力トルクを一致もしくは追従させるように制御する。  
上記モータトルク設定部２、制振制御部３およびモータトルク制御部４は、例えばマイクロコンピュータで構成されており、また、モータ５の駆動は、例えばトルク指令値Ｔに対応するＰＷＭ信号によって駆動されるインバータを用いて駆動する。
【０００９】
ここで前記した車両のトルク入力とモータ回転速度の伝達特性Ｇp(ｓ）について説明する。  
図９は車両の駆動ねじり振動系の運動方程式を説明するための図であり、図９における各符号は以下に示すとおりである。  
Ｊm：モータのイナーシャ
Ｊw：駆動輪のイナーシャ
Ｍ：車両の重量
ＫD：駆動系のねじり剛性
ＫT：タイヤと路面の摩擦に関する係数
Ｎ：オーバーオールギヤ比
ｒ：タイヤの加重半径
ωm：モータの角速度
Ｔm：モータのトルク
ＴD：駆動輪のトルク
Ｆ：車両に加えられる力
Ｖ：車両の速度
ωW：駆動輪の角速度
図９より、以下の運動方程式を導くことが出来る。
【００１０】
Ｊm・ω＊m＝Ｔm−ＴD／Ｎ
２Ｊw・ω＊W＝ＴD−ｒＦ
ＭＶ＊＝Ｆ
ＴD＝ＫD ∫(ωm／Ｎ−ωW）
Ｆ＝ＫT(ｒωW−Ｖ）
なお、上記の各数式において、符号の右上に付されている「＊」は、時間微分を示す。  上記の各運動方程式に基づいて、モータトルクからモータ回転速度の伝達特性Ｇp(ｓ）を求めると下記（数１）式のようになる。
【００１１】
Ｇp(ｓ)＝(ｂ3ｓ3＋ｂ2ｓ2＋ｂ1ｓ＋ｂ0)／ｓ(ａ4ｓ3＋ａ3ｓ2＋ａ2ｓ＋ａ1)
…（数１）
ただし、
ａ4＝２Ｊm・Ｊw・Ｍ
ａ3＝Ｊm(２Ｊw＋Ｍｒ2)ＫT
ａ2＝｛Ｊm＋(２Ｊw／Ｎ2)｝Ｍ・ＫD
ａ1＝｛Ｊm＋(２Ｊw／Ｎ2)＋(Ｍｒ2／Ｎ2)｝ＫD・ＫT
ｂ3＝２Ｊw＋Ｍ
ｂ2＝(２Ｊw＋Ｍｒ2)ＫT
ｂ1＝Ｍ・ＫD
ｂ0＝ＫD・ＫT
上記（数１）式に示した伝達関数の極と零点を調べると、一つの極と一つの零点とは極めて近い値を示す。これは下記（数２）式におけるαとβが極めて近い値を示すことに相当する。
Ｇp(ｓ)＝(ｓ＋β)(ｂ2'ｓ2＋ｂ1'ｓ＋ｂ0')／ｓ(ｓ＋α)(ａ3'ｓ2＋ａ2'ｓ＋ａ1')
…（数２）
したがって上記（数２）式における極零相殺（α＝βと近似する）を行うことにより、下記（数３）式に示すように、（２次）／（３次）の伝達特性Ｇp(ｓ)が得られる。  
Ｇp(ｓ)＝(ｂ2'ｓ2＋ｂ1'ｓ＋ｂ0')／ｓ(ａ3'ｓ2＋ａ2'ｓ＋ａ1')
…（数３）
上記の（数３）式をマイコン処理によって具現化するため、例えば下記（数４）式を用いてＺ変換し、離散化する。  
ｓ＝(２／Ｔ)・｛（１−Ｚ-1）／（１＋Ｚ-1）｝  …（数４）。
【００１２】
次に、伝達特性Ｈ(ｓ)について説明する。  
Ｈ(ｓ)は、バンドパスフィルタとした場合に、振動のみを低減するフィードバック要素となる。このバンドパスフィルタのフィルタ特性は例えば図１０に示すように、ローパス側およびハイパス側の減衰特性がほぼ一致し、かつ、駆動系のねじり共振周波数ｆpが対数軸（ｌｏｇスケール）上で、通過帯域の中央部近傍となるように設定されている。なお、ｆcLはローパス側遮断周波数、ｆcHはハイパス側遮断周波数である。
【００１３】
（第１の実施例）
図２は本発明の動作説明のためのモータ制御系のモデル構成を示すブロック図であり、図３は本発明による第１の実施例の構成を示すブロック図、図４は第１の実施例のシミュレーションによる出力結果を示す図、図５は第１の実施例の動作を説明するためのブロック図である。
【００１４】
図２において、トルク目標値設定手段１０１は、Ｇm(ｓ)／Ｇp(ｓ）の前置フィルタからなり、入力した上位コントローラからのトルク指令値１００（または図１に示したように各種車両情報：例えばアクセル開度やモータ回転速度）に応じて第１のトルク目標値１０２を設定する。このトルク目標値設定手段１０１は図１のモータトルク設定部２に相当する。  
モータ回転速度推定手段１１０は、車両へのトルク入力とモータ回転速度との伝達特性のモデルＧp(ｓ）に相当する特性を有するフィルタで構成され、入力した第１のトルク目標値１０２からモータ回転速度推定値１０９を算出する。  
減算手段１１６は、モータ回転速度推定値１０９と実際のモータ回転速度検出値１０６との偏差１１１を求める。
【００１５】
第２のトルク目標値設定手段１１３は、分母次数と分子次数との差分が、モデルＧp(ｓ）の分母次数と分子次数との差分以上となる伝達特性を有するバンドパスフィルタＨ(ｓ）、つまり「Ｈ(ｓ）の分母次数−分子次数≧Ｇp(ｓ）の分母次数−分子次数」なる条件を満たす伝達特性を有するバンドパスフィルタＨ(ｓ）を用いたＨ(ｓ)／Ｇp(ｓ）のフィルタで構成され、前記減算手段で算出された偏差を入力し、第２のトルク目標値１１４を設定する。
【００１６】
なお、第２のトルク目標値設定手段１１３を構成するＨ(ｓ)／Ｇp(ｓ）のフィルタの遮断周波数は、
Ｋfc＝ｆp／ｆcH＝ｆcL／ｆp  つまりｆcH・Ｋfc＝ｆcL／Ｋfc＝ｆp
に設定されている。ただし、ｆcHはハイパス側の遮断周波数、ｆcLはローパス側の遮断周波数である。
【００１７】
増幅手段１１２は、第２のトルク目標値１１４にゲインＫfb（詳細後述）を掛け合わせて増幅後の第２のトルク目標値１０３を出力する。  
加算手段１１５は、前記第１のトルク目標値１０２と増幅後の第２のトルク目標値１０３とを加え合わせてモータトルク指令値１０４とし、このモータトルク指令値１０４でモータ１０５〔伝達特性をＧｐ'(ｓ）とする〕を駆動制御する。つまり、前記モータトルク指令値１０４にモータ１０５の出力トルクを一致もしくは追従させるように制御する。なお、１２１は外部から加えられる外乱トルクｄである。
【００１８】
上記のモータ回転速度推定手段１１０、増幅手段１１２、第２のトルク目標値設定手段１１３、加算手段１１５および減算手段１１６の部分が前記図１の制振制御部３に相当する。なお、図１のモータトルク制御部４は、伝達特性的には影響がないので図２には表示していないが、外乱トルク１２１とモータ１０５との間に存在する。以上が本発明を適用するモータ制御系のモデル構成である。
【００１９】
図３に示した第１の実施例においては、図２における車両モデルのモータ回転速度推定値１０９と実際のモータ回転速度検出値１０６との偏差を求める際に、積分偏差が生じることを防ぐため、図２の制御ブロック構成を等価変換して図３に示すような構成とする。  
図３において、トルク目標値設定手段５０１は、Ｇm(ｓ)／Ｇp(ｓ）の前置フィルタからなり、入力した上位コントローラからのトルク指令値５００（または各種車両情報：例えばアクセル開度やモータ回転速度）に応じて第１のトルク目標値５０２を設定して出力する。
【００２０】
モータ５０５へのモータトルク指令値５０４は、駆動系のねじり共振周波数を中心周波数ｆpとするバンドパスフィルタ５１０を通過することにより、モータトルク指令値のねじり共振周波数成分５０９となる。上記バンドパスフィルタ５１０の遮断周波数は
Ｋfc＝ｆp／ｆcH＝ｆcL／ｆp  つまりｆcH・Ｋfc＝ｆcL／Ｋfc＝ｆp
に設定されている。ただし、ｆcHはハイパス側の遮断周波数、ｆcLはローパス側の遮断周波数である。
【００２１】
また、モータ５０５の実際のモータ回転速度検出値５０６は、Ｈ(ｓ)／Ｇp(ｓ）なるフィルタ５０７を通してモータにかかるトルクのねじり共振周波数成分５０８に変換される。  
減算手段５１６は、前記モータトルク指令値のねじり共振周波数成分５０９と、モータ５０５にかかるトルクのねじり共振周波数成分５０８との偏差５１１を求める。
【００２２】
増幅手段５１２は、上記の偏差５１１を、Ｋfb＝Ｋfc２−２・Ｋfc・ζp＋１（ただしζpは車両によって決まる定数：減衰係数）なるゲインＫfb倍に増幅し、第２のトルク目標値５０３とする。  
加算手段５１５は、前記第１のトルク目標値５０２と増幅後の第２のトルク目標値５０３とを加え合わせてモータトルク指令値５０４とし、このモータトルク指令値５０４によってモータ５０５を駆動制御する。つまり、前記モータトルク指令値５０４にモータ５０５の出力トルクを一致もしくは追従させるように制御する。ただし、５２１は外乱トルクである。  
なお、図３のフィルタ５０７におけるＨ(ｓ)／Ｇp(ｓ）の特性は、図２の第２のトルク目標値設定手段１１３における「Ｈ(ｓ）の分母次数−分子次数≧Ｇp(ｓ）の分母次数−分子次数」なる条件を満たす伝達特性Ｈ(ｓ）を用いたＨ(ｓ)／Ｇp(ｓ）と同じである。
【００２３】
ここで、図５を用いて第１の実施例の動作を説明する。  
図５において、外部から入力したトルク指令値をｕ、出力回転速度をＹ、外乱入力トルクをｄとして、中間ノードの演算結果をそれぞれｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４、ｘ５と置くと、下記の（数５）式に示す連立方程式が求められる。
【００２４】
Ｙ＝Ｇｐ'(ｓ)・（ｘ１＋ｄ）
ｘ１＝ｘ５＋ｕ
ｘ２＝Ｈ(ｓ)・ｘ１                      …（数５）
ｘ３＝｛Ｈ(ｓ)／Ｇp(ｓ)｝・Ｙ
ｘ４＝ｘ２−ｘ３
ｘ５＝Ｋfb（ｘ２−ｘ３）
また、下記（数６）式〜（数９）式に示す関係がある。  
【００２５】
【数６】
2006166513.tif 000003
【００２６】
【数７】
2006166513.tif 000004
【００２７】
【数８】
2006166513.tif 000005
ただし、ｄは外乱トルク
【００２８】
【数９】
2006166513.tif 000006
上記それぞれの関係から入出力の伝達関数を解くと、（数１０）式が得られる。  
【００２９】
【数１０】
2006166513.tif 000007
本発明による制振制御は、入力トルク指令値ｕに対しては、モータの応答をモデル化した応答Ｇp(ｓ)・ｕとなるように作用し、かつ外乱入力トルクｄに対して振動の無い規範応答Ｇm(ｓ)・ｄとなるように作用することにより、モータのギアのバックラッシュ等に起因する外乱要素に対してもロバストな制振効果を得られるようにするものであり、従って（数１０）式の第２項が下記（数１１）式に示すようにＧm(ｓ)・ｄとなるようなゲインｋを選ぶことにより、完全な制振効果を得ることが可能となる。
【００３０】
【数１１】
2006166513.tif 000008
このときのｋの値を下記（数１２）式、（数１３）式に示すようにして求めると、（数１４）式に示すように、Ｋfb＝Ｋfc２−２・Ｋfc・ζp＋１となる。ただし、ζpは車両によって決まる定数（減衰係数）、ωｐは駆動系のねじり共振周波数である。
【００３１】
【数１２】
2006166513.tif 000009
【００３２】
【数１３】
2006166513.tif 000010
【００３３】
【数１４】
2006166513.tif 000011
ただし、（数１３）式において、右辺の（１／Ｊs）より右の式は、左辺のＧp(s）に相当する。つまり、車両へのトルク入力とモータ回転速度の伝達特性Ｇp(s）は下記（数１５）式に示すようになる。なお、Ｊsは車両慣性である。
【００３４】
【数１５】
2006166513.tif 000012
図３に示した第１の実施例は、増幅手段５１２におけるゲインＫfbを上記の値に設定したものである。  
上記のように、Ｋfb＝Ｋfc２−２・Ｋfc・ζp＋１に設定することにより、外乱による車両応答が振動的にならなくなる。つまり振動しなくなる。
【００３５】
また、Ｋfb＝Ｋfc２＋１（つまり上記の式において２・Ｋfc・ζp＝０）とした場合には、外乱のある周波数成分を０にすることが出来るので、理論的には外乱によるねじり共振周波数での振動を零に抑制することが可能となる。
【００３６】
図４は、モータ５０５に対して、外乱トルクｄ５２１としてステップ状のトルク指令８０１を与えた場合におけるモータ５０５の出力回転速度５０６の応答波形を示す図である。  
図４において、（ａ）は外乱トルク波形、（ｂ）は前記特許文献１に記載した従来の制振制御による応答波形、（ｃ）は本発明におけるＫfb＝Ｋfc２−２・Ｋfc・ζp＋１とした場合の応答波形、（ｄ）は本発明におけるＫfb＝Ｋfc２＋１とした場合の応答波形を示す。  
図４に示した制振制御を行わなかった場合の回転速度応答８０２、８０４、８０６は、外乱トルクｄ８０１を受けてねじり共振周波数で大きな振幅をもって振動している。これに対して本発明によるＫfb＝Ｋfc２−２・Ｋfc・ζp＋１とした制振制御を行った場合は、第２のトルク目標値５１１が外乱トルクｄ８０１に対してＧm(ｓ)・ｄとなるようにフィードバックがかかることにより、（ｃ）に示すように、回転速度出力波形８０５には、全く振動が生じていないことがわかる。また、本発明によるＫfb＝Ｋfc２＋１とした制振制御を行った場合は、外乱トルクｄ８０１によるねじり共振周波数ｆpの周波数成分は完全に０となっているが、振動の無い応答とはならず、（ｄ）に示すように、回転速度出力波形８０７は、わずかに振動している。
【００３７】
（第２の実施例）
前記（特許文献１）に記載されたような従来の制御では、ブレーキをかけた際の制動トルクさえも低減させるトルクを発生させてしまうので、通過帯域の設定が適切でない場合には減速時に押し出され感が現れてしまう可能性があった。実施例２は、このような問題を解決するものである。
【００３８】
図６は、第２の実施例の構成を示すブロック図であり、（ａ）は図２に対応する構成、（ｂ）は図３に対応する構成を示す。なお、図６においては、図２、図３の各ブロックのうち、変更したブロックの部分のみを示し、他のブロックは表示を省略している。  
まず、図６（ａ）においては、図２の第２のトルク目標値設定手段１１３におけるＨ(ｓ)／Ｇp(s）をＨ(ｓ)と１／Ｇp(s）とに分け、そのＨ(ｓ)を、Ｈ１(ｓ)、Ｈ２(ｓ)、…、Ｈn(ｓ)のｎ個（ｎは２以上の整数、つまり複数個：１１３-1〜１１３-n）の直列構成とし、また前記増幅手段１１２をＫfb１、Ｋfb２、…、Ｋfbnのｎ個（ｎは２以上の整数、つまり複数個：１１２-1〜１１２-n）の直列構成とする。ただし、Ｈｎ(ｓ)とＫfbｎの値は、添字毎に対応している。
【００３９】
また、図６（ｂ）においては、図３のモータトルク指令値のねじり共振周波数成分を出力する手段５１０におけるバントパスフィルタＨ(ｓ)を、Ｈ１(ｓ)、Ｈ２(ｓ)、…、Ｈn(ｓ)のｎ個（ｎは２以上の整数、つまり複数個：５１０-1〜５１０-n）の直列構成とし、また、電動モータにかかるトルクのねじり共振周波数成分を出力する手段５０７におけるＨ(ｓ)／Ｇp(s）をＨ(ｓ)と１／Ｇp(s）とに分け、そのＨ(ｓ)を、Ｈ１(ｓ)、Ｈ２(ｓ)、…、Ｈn(ｓ)のｎ個（ｎは２以上の整数、つまり複数個：５０７-1〜５０７-n）の直列構成とし、増幅手段５１２をＫfb１、Ｋfb２、…、Ｋfbnのｎ個（ｎは２以上の整数、つまり複数個：５１２-1〜５１２-n）の直列構成とする。なお、Ｈｎ(ｓ)とＫfbｎの値は、添字毎に対応している。
【００４０】
上記のＫfb１、Ｋfb２、…、Ｋfbnの各値は、同じ値でも良く、異なった値でも良い。つまりＫfcの値を  Ｋfc＝ｆp／ｆcH＝ｆcL／ｆp  を満足する条件において、それぞれＫfc１、Ｋfc２、…、Ｋfcnと設定した場合に、各ＫfbをそれぞれのＫfcを用いて  Ｋfb＝Ｋfc２−２・Ｋfc・ζp＋１  の値に設定すれば良い。または  Ｋfb＝Ｋfc２＋１  の値に設定しても良い。  
同様に、Ｈ(ｓ)の値も前記（数１２）式を変形した下記（数１６）式を満足するように設定すれば良い。
【００４１】
【数１６】
2006166513.tif 000013
上記のように、図６の構成は、第２のトルク目標値を設定するためのゲインＫfbと伝達特性Ｈ(ｓ）とを４次以上の２ｎ次（２次の回路を複数個乗算した構成）にしたものである。
【００４２】
以下、図６の構成について説明する。  
前記第１の実施例における外乱を完全に抑制する場合（Ｋfb＝Ｋfc２−２・Ｋfc・ζp＋１の場合）において、バンドパスフィルタＨ(ｓ)として２次のバンドパスフィルタを用いた場合は、外乱トルクｄからモータの角速度ωmへの伝達特性は下記（数１７）式で示される。これはＫfb・Ｈ(ｓ)を下記（数１８）式で示した場合に、下記（数１９）式となることを示している。
【００４３】
【数１７】
2006166513.tif 000014
【００４４】
【数１８】
2006166513.tif 000015
【００４５】
【数１９】
2006166513.tif 000016
これに対してバンドパスフィルタＨ(ｓ)として４次のバンドパスフィルタを用いた場合は、２つの２次のバンドパスフィルタを下記（数２０）式とすれば、下記（数２１）式となるので、下記（数２２）式が成立する。
【００４６】
【数２０５】
2006166513.tif 000017
【００４７】
【数２１６】
2006166513.tif 000018
【００４８】
【数２２】
2006166513.tif 000019
なお、上記（数２１）式から  Ａ１(ｓ)−Ｂ１(ｓ)＝Ｃ(ｓ），Ａ２(ｓ)−Ｂ２(ｓ)＝Ｃ(ｓ）なので、これを（数２２）式の変形に用いている。  
上記のように、（数２２）式においては、分子にＣ(ｓ）があり、分母に不安定要因のＣ(ｓ）が残らないので、ステップ状の外乱に対して振動を完全に抑制することが出来る。つまり、下記（数２３）式、（数２４）式に示すように、分母から不安定要因のＣ(ｓ）を除くことが出来る。
【００４９】
【数２３】
2006166513.tif 000020
【００５０】
【数２４】
2006166513.tif 000021
上記の説明は、４次のバンドパスフィルタ（ｎ＝２）を用いた場合について説明したが、６次以上（ｎ＝３以上）の場合にも同様に適用することが出来る。  
また、第１の実施例において、外乱のある周波数成分を完全に０にする場合（Ｋfb＝Ｋfc２＋１）、つまり（数１９）式のＣ(ｓ）が  Ｃ(ｓ）＝ｓ２＋ωｐ２  の場合にも適用することが出来る。
【００５１】
図７は、第２の実施例におけるバンドパスフィルタの帯域特性を示す図である。  
図７において、太実線は２次のバンドパスフィルタにおける特性（第１の実施例）、細実線は４次のバンドパスフィルタにおける特性（第２の実施例）を示す。  
図７から判るように、バンドパスフィルタを４次にすると減衰率が大きくなり、低い周波数の影響が小さくなるため、ブレーキをかけた際の押し出され感を解消することが出来る。
【００５２】
次に、Ｋfbを定める際の元となるＫfcの値について説明する。  
図８は、Ｋfcの値と帯域特性との関係を示す特性図である。  
図８においては、Ｋfc＝１、Ｋfc＝４、Ｋfc＝１６の３特性を示しているが、Ｋfcを大きくするに従って共振周波数付近が平らな特性となることが判る。これにより、共振周波数がずれた場合でも制振効果を低下させないようにすることが出来る。実際の車両モデルにおいては、前提とするＧp(s）の共振周波数がずれる可能性があるため、上記のように、Ｋfcを大きくする、つまりＫfc≠１にした方が良い。ただし、Ｋfcの値は前記のように  Ｋfc＝ｆp／ｆcH＝ｆcL／ｆp  の関係を満足する必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施の形態を示すブロック図。
【図２】本発明の動作説明のためのモータ制御系のモデル構成を示すブロック図。
【図３】本発明による第１の実施例の構成を示すブロック図。
【図４】第１の実施例のシミュレーションによる出力結果を示す図。
【図５】第１の実施例の動作を説明するためのブロック図。
【図６】本発明による第２の実施例の構成を示すブロック図。
【図７】第２の実施例におけるバンドパスフィルタの帯域特性を示す図。
【図８】Ｋfcの値と帯域特性との関係を示す特性図。
【図９】車両の駆動ねじり振動系の運動方程式を説明するための図。
【図１０】バンドパスフィルタＨ(ｓ)のフィルタ特性図。
【符号の説明】
【００５４】
１…アクセル開度センサ              ２…モータトルク設定部
３…制振制御部                      ４…モータトルク制御部
５…モータ                          ６…モータ回転角センサ
７…駆動軸                          ８、９…車輪
１００、５００…上位コントローラからのトルク指令値
１０１、５０１…前置フィルタ
１０２、５０２…第１のトルク日標値
１０３、５０３…増幅後の第２のトルク目標値
１０４、５０４…モータへのトルク指令値
１０５、５０５…モータ                １０６、５０６…モータの出力回転速度
１１３、５０７…トルク演算器          ５０８…モータにかかる振動トルク
１０９…推定回転速度                  ５０９…指令トルクのねじり振動数成分
５１０…バンドパスフィルタ            １１１…回転速度偏差
５１１…トルク偏差                    １１２、５１２…増幅手段
１２１、５２１…外乱トルク            ８０１…外乱トルク
８０２、８０４、８０６…制振制御無しの場合における回転速度応答波形
８０３…ｆp＝ｆcH＝ｆcLの場合における回転速度応答波形
８０５…本発明におけるＫfb＝Ｋfc２−２・Ｋfc・ζp＋１とした場合における回転速度応答波形
８０７…本発明におけるＫfb＝Ｋfc２＋１とした場合における回転速度応答波形
【図１】
2006166513.tif 000022
【図２】
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【図３】
2006166513.tif 000024
【図４】
2006166513.tif 000025
【図５】
2006166513.tif 000026
【図６】
2006166513.tif 000027
【図７】
2006166513.tif 000028
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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